Особливості нейродинамічних та когнітивних функцій учнів старшого шкільного віку з різним рівнем фізичного розвитку

ІНСТИТУТ ПСИХОЛОГІЇ ІМЕНІ Г.С. КОСТЮКА

АПН УКРАЇНИ

Особливості нейродинамічних та когнітивних функцій учнів старшого шкільного віку з різним рівнем фізичного розвитку

Спеціальність 19.00.02 – психофізіологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата психологічних наук

Київ − 2008

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми дослідження. Сучасні зміни в суспільстві, що характеризуються інтенсивним розвитком науки й техніки, динамічним темпом життя, посиленим інформаційним наповненням, мають не лише позитивні, а й негативні наслідки. Одним із промовистих маркерів соціуму, його загрозливою ознакою, є загальновизнаний факт погіршення здоров’я молоді. Згідно з даними Міністерства охорони здоров’я України, стан психосоматичного здоров’я учнів має виражену негативну динаміку, крім того, щороку погіршується медико-демографічна ситуація, зменшується тривалість людського життя, знижується народжуваність, натомість поширюються інфекційні та хронічні захворювання. Особливе занепокоєння викликає фізичне та психічне здоров’я найбільш перспективної категорії населення – дітей і молоді. Досліджуючи цю проблему, учені пояснюють незадовільне здоров’я так званим „шкільним фактором” (Н. Бондар, А. Карпухіна, С. Максименко, Н. Додо). Відомо, що навчання у школі – це не тільки період інтенсивного розвитку організму, а й водночас етап надзвичайно чутливого реагування на зовнішні чинники, які можуть негативно позначатися на індивідуальному розвитку школярів, а також породжувати несприятливі функціональні зміни психофізіологічних функцій (Е. Баранова, Т. Беспалова, О. Корнієнко, Н. Куїнджи, М. Степанова, M. Ланч). Старший шкільний вік – один із важливих періодів онтогенезу, що характеризується значними змінами, спричиненими, зокрема, статевим дозріванням (О. Булатова, Е. Гринене, О. Рева). Упродовж 12 років навчання в школі кількість здорових учнів суттєво зменшується, збільшується кількість хвороб очей, опорно-рухової системи, зростає ендокринна патологія. З огляду на вищесказане, актуалізується питання про впровадження до системи шкільної освіти таких психолого-педагогічних технологій, що передбачають та уможливлюють збереження й зміцнення здоров’я, доцільну організацію відпочинку дітей.

Модернізація системи освіти породжує низку нових високих вимог, проте психофізіологічні ресурси тих, хто навчається, або недостатні, або вичерпуються через підвищену психофізіологічну „ціну” навчання. Ускладнення шкільних програм, запровадження додаткових дисциплін, не завжди раціональна організація навчального процесу потенційно призводять до напруження фізіологічних систем, стимулюють розвиток патології тощо (М. Амбарцумян, Є. Ільїн, В. Клименко, О. Кокун, Н. Максимова, С. Минасян, Ф. Ямада). У зв’язку із цим загострюється необхідність у створенні таких умов навчання, які б сприяли гармонійному психічному й фізичному вдосконаленню учнів. Адаптація учнів до нового формату навчання – одна з найактуальніших проблем, вирішення якої прогнозує насамперед розгляд специфіки психофізіологічної навчальної діяльності. Попри прагматичну значущість окресленого питання та нагальність його з’ясування, у науковій літературі бракує спеціально зорієнтованих розвідок, натомість переважає одноаспектне висвітлення проблеми. Успішна реалізація такого завдання можлива лише в разі детального вивчення багатогранних особливостей розвитку школярів – як фізичних, так і психічних їхніх характеристик.

На дослідницьку увагу заслуговують, однак, праці, у яких запропоновано бачення ролі фізичного розвитку школярів (Г. Апанасенко, І. Глазирін, Г. Коробейніков, Ю. Петренко, В. Сонькін). У контексті порушеної проблеми важливе значення мають студії, присвячені аналізу індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності, пам’яті, уваги, у віковому аспекті, та вивченню їхнього впливу на успішність навчання, ефективність трудової та спортивної діяльності (Т. Борейко, О. Давидова, І. Іванюра, Т. Куценко, В. Лизогуб, М. Макаренко, І. Мацейко, О. Никоненко, Ю. Петренко, С. Хоменко, Л. Юхименко).

В умовах реформування вітчизняної освіти особливої актуальності набуває питання про специфіку формування нейродинамічних та когнітивних функцій старшокласників, які мають різний рівень фізичного розвитку. Про істинність такого твердження свідчить те, що процеси фізичного та психічного еволюціонування особи є взаємопов’язаними (Ф. Райс, В. Сіваков). Для аналітичного потрактування окресленої проблеми важливо враховувати науковий доробок таких учених, як Е. Казін, Л. Козак, Р. Локтєва, оскільки дослідники, хоч і фрагментарно, проте закцентували увагу на обопільній зумовленості фізичного розвитку та нейродинамічних і когнітивних функцій.

Таким чином, брак всебічного аналізу й фахового обґрунтування психофізіологічної природи старшокласників, нагальність окреслення чітких критеріїв оцінювання нейродинамічного, когнітивного й фізичного розвитку учнів зумовили вибір наукового фокусу, про актуальність якого свідчить, зокрема, і гостра потреба залучення сучасного фактажу.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є логічним складником наукових студій Черкаського національного університету імені Б. Хмельницького, присвячених вивченню нейродинамічних та психічних функцій школярів, які мають різний рівень фізичного розвитку. Дослідження виконано в межах держбюджетної теми МОНУ „Системні механізми розумової діяльності за умов переробки інформації різної складності”, номер реєстрації 0102U007102. Тему дисертації затверджено вченою радою Черкаського національного університету імені Б. Хмельницького (протокол №3 від 14 грудня 2004 року) й узгоджено Радою з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол №7 від 22 жовтня 2007 року).

Об’єкт дослідження –фізичний розвиток та властивості нейродинамічних і когнітивних функцій учнів старших класів.

Предмет дослідження – зв’язок нейродинамічних і когнітивних функцій та фізичного розвитку старшокласників.

Мета дослідження полягаєу визначенні стану властивостей нейродинамічних і когнітивних функцій учнів старшого шкільного віку, які мають різний рівень фізичного розвитку.

Відповідно до предмета та мети дослідження, сформульовано таку гіпотезу: характер динаміки властивостей функціональної рухливості, сили нервових процесів, швидкості простих та складних реакцій, короткочасної зорової пам’яті (на цифри і фігури) та довільної уваги (швидкість і продуктивність) старшокласників пов’язані з рівнем їхнього фізичного та психофізіологічного розвитку.

Перевірка гіпотези дослідження та досягнення мети передбачали вирішення таких завдань:

1. Проаналізувати ступінь наукового опрацювання проблеми психофізіологічного та фізичного розвитку старшокласників.

2. Вивчити вікову динаміку морфофункціональних ознак, нейродинамічних та когнітивних властивостей учнів старших класів, що мають різний рівень фізичного розвитку.

3. З’ясувати специфіку зв’язку фізичного розвитку з властивостями нейродинамічних і когнітивних функцій та успішністю навчання.

4. Розробити нормативну шкалу для оцінювання психофізіологічних властивостей та рівня фізичного розвитку старшокласників.

Методологічну та теоретичну основу дослідження становлять психологічні й фізіологічні положення про зв’язок фізичного, психічного та соціального розвитку (М. Амосова, Г. Апанасенка, В. Березня, І. Брехмана); наукові концепції вікових психологічних особливостей (Л. Божович, В. Клименка, С. Максименка, В. Моляко); психолого-педагогічні ідеї особистісно-орієнтованого навчання та виховання (Г. Балл, І. Бех, А. Коваленко, О. Кокун); застосовані підходи до типологізації властивостей нервової системи (М. Макаренко, В. Небиліцин, І. Павлов, В. Русалов, Б. Теплов); принципи системного аналізу особистості (Б. Ананьєв, П. Анохін, Г. Костюк, Б. Ломов), теорія онтогенезу (І. Аршавський).

Методи дослідження. Тематична специфіка роботи зумовила вибір таких методів: теоретичний аналіз досліджуваної проблеми (аналіз, порівняння, узагальнення та систематизація даних); психологічні методи (дослідження короткочасної зорової пам’яті за таблицями з 10 цифрами та фігурами, довільної уваги за В. Анфімова, Шульте, за методикою відшукування чисел); фізіологічні методи вивчення функціональної рухливості, сили нервових процесів, швидкості реагування на розумові навантаження; порівняльний аналіз отриманих результатів; метод математичного опрацювання даних. Крім того, у ході наукового пошуку використано кількісний та якісний аналіз результатів дослідження. Статистичне опрацювання даних та графічну презентацію результатів здійснено на базі статистичної програми Microsoft Excel – 2003.

Надійність та вірогідність результатів забезпечено методологічним обґрунтуванням теоретичних положень, відповідністю методів меті та завданням дослідження, цілісною організацією роботи, репрезентативністю вибірок, застосуванням методу статистичного опрацювання експериментальних даних та методу психологічного аналізу якісних характеристик.

Наукова новизна і теоретичне значення полягають у тому, що вперше звикористанням сучасних методів отримано нові дані про стан та динаміку розвитку властивостей основних нервових процесів, сенсомоторних та когнітивних функцій старшокласників, які мають різний рівень фізичного розвитку.

Уперше запропоновано методику оцінювання психофізіологічного та фізичного розвитку хлопців і дівчат 13 - 16 років, яку представлено у вигляді п’яти рівнів: високий, вищий від середнього, середній, нижчий ніж середній та низький.

Для кожної статевовікової групи рекомендовано кількісні і якісні критерії досліджуваних властивостей та алгоритми розрахунку у балах інтегрального показника.

Встановлено зв’язок успішності навчання з інтегральним показником рівня психофізіологічного та фізичного розвитку учнів.

У роботі доведено, що в учнів аналізованого вікового періоду, не залежно від рівня фізичного розвитку, відбувається подальше формування нейродинамічних та когнітивних функцій.

Практичне значення одержаних результатів. Концептуальні положення роботи розширюють наукові уявлення про механізми формування нейродинамічних та когнітивних функцій старшокласників, які мають різний рівнем фізичного розвитку. З огляду на це, отримані теоретичні та практичні відомості потенційно проектуються у психологічну галузь як рекомендації щодо діагностування психофізіологічного та фізичного розвитку учнів.

Запропонований у дисертації комплексний підхід, а також розроблена й апробована методика оцінки психофізіологічного та фізичного розвитку учнів, можуть бути використані в подальших дослідницьких проектах.

Активовані в навчальному процесі одержані наукові дані будуть оптимізувати освітні технології, поліпшуватимуть якість профорієнтації та професійного відбору, запобігатимуть появі негативних змін у діяльності організму та уможливлюватимуть їхню корекцію.

Апробація та впровадження результатів дослідження. Основні положення дисертації обговорено на засіданнях кафедр практичної психології, анатомії та фізіології людини і тварин Черкаського національного університету імені Б. Хмельницького. Змістовні концепти роботи оприлюднено на науковій конференції, присвяченій 160-річчю кафедри анатомії та фізіології людини і тварин Київського національного університету імені Т. Шевченка „Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології” (Київ, 2002); на II та III Українських конференціях молодих вчених, що присвячено пам’яті академіка В.В. Фролькіса (Київ, 2001; 2002); на ХVІ і ХVІІ з’їздах Українського фізіологічного товариства (Вінниця, 2002; Чернівці, 2006); на Всеукраїнському симпозіумі „Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі” (Черкаси, 2003; 2006); під час ІІ Міжрегіональної конференції молодих учених: студентів, магістрантів, аспірантів, докторантів „Актуальні питання біології та медицини” (Луганськ, 2004); на Всеукраїнській науково-практичній конференції „Проблеми вікової фізіології” (Луцьк, 2005); на ІІІ Всеукраїнській науковій конференції, присвяченій 70-річчю з дня народження Г.М. Чайченка „Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі і патології” (Київ, 2006).

На підставі результатів дослідження створено нові навчальні курси для студентів психологічних та біологічних факультетів, що впроваджено в навчальний процес Черкаської загальноосвітньої школи №11 (довідка від 2.10.07), колегіуму „Берегиня” (довідка від 12.09.07), Черкаської загальноосвітньої санаторної школи-інтернату I-II ступенів (довідка від 12.09.07).

Публікації .Основні результати дослідження викладено у 12 публікаціях, зокрема в трьох одноосібних статтях, у фахових виданнях, затверджених ВАК України.

Структура й обсяг роботи . Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел (382 найменування). Основний текст дисертації викладено на 175 сторінках, робота містить 55 таблиць та 20 рисунків.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми, окреслено об’єкт, предмет, визначено мету й завдання дослідницького пошуку, сформульовано гіпотезу, закцентовано увагу на науковій новизні та практичному значенні роботи, представлено відомості щодо апробації результатів дослідження та структури роботи.

У першому розділі − “Теоретичне підґрунтя проблеми фізичного та психофізіологічного розвитку” − висвітлено питання про ступінь наукового опрацювання проблеми фізичного розвитку дітей та їхніх нейродинамічних і когнітивних функцій. У роботі, зокрема, звернено увагу на посилений інтерес учених до тлумачення специфіки фізичного розвитку людини, про що свідчить численна кількість праць (І. Бариляка, В. Бунак, І. Глазирін, Ю. Петренко). Водночас наголошено, що в науковій літературі немає чіткої дефініції поняття „фізичний розвиток”, оскільки поліаспектні сфери життєдіяльності людини, дослідники по-різному трактували це терміносполучення, обираючи неоднакові кваліфікаційні характеристики. Основними показниками фізичного розвитку людини традиційно вважають довжину, вагу тіла й обхват грудної клітки, однак для об’єктивного аналізу використовують не тільки соматичні величини, а й параметри фізіометричних досліджень (життєва ємність легень, сила м’язів кисті, станова сила) та стоматоскопічні показники (розвиток кістково-м’язової системи, кровонаповнення, жировідкладення, статевий розвиток, різні відхилення в статурі). З огляду на це, підсумовано, що лише врахування сукупності показників дає підстави для визначення рівня фізичного розвитку дитини, сутність чого слід тлумачити в тісному зв’язку з віковими періодами. У роботі закцентовано увагу на статевому дозріванні, яке в пубертатному періоді супроводжується суттєвими змінами в діяльності всіх фізіологічних систем, зокрема центральної нервової системи, а також психосоціальною модифікацією, що в комплексі інтенсифікує фізичний розвиток особи. Вікові зміни, зумовлені статевим дозріванням, виявляються в модифікованій динаміці довжини та маси тіла, розмірів ніг, рук, діаметру тазу, рості хребта, грудної клітки, системи дихання й ЖЄЛ, кровообігу та частоти серцевих скорочень; інтенсивність цих процесів статево диференційована.

Що стосується вивчення стану вікової динаміки змін властивостей ВНД, то на сьогодні, можна сказати, вони в літературі представлені достатньою мірою (Т. Борейко, О. Давидова, І. Іванюра, Т. Куценко, В. Лизогуб, М. Макаренко, І. Мацейко, О. Никоненко, Ю. Петренко, Л. Юхименко). Встановлено, що властивості ВНД до 20-25 років зростають. Але, не дивлячись на велику кількість цих досліджень, проблема стану властивостей психофізіологічних функцій в учнів старших класів з різним рівнем фізичного розвитку залишається досі не вирішеною, що і змусило нас звернутись до вивчення її у нашій роботі. Аналіз літератури досліджень короткочасної зорової пам’яті вказує на те, що її обсяг у віці від 14 до 17 років поступово зростає і досягає максимальних величин в 16-17 років (О. Давидова, Д. Харченко). Поряд з цим встановлено, що формування пам’яті у школярів цього віку тісно пов’язане із станом властивостей основних нервових процесів. Дослідження вікової динаміки функції уваги показало, що в цьому періоді онтогенезу зберігається чітка тенденція покращення всіх її властивостей (І. Мацейко, М. Чаркова). Проведені дослідження виявили значні зв’язки між властивостями уваги і функціональною рухливістю та силою нервових процесів.

Теоретичний аналіз наукових джерел з досліджуваної проблеми засвідчує відсутність у науковій літературі єдиного підходу щодо вікової динаміки властивостей нейродинамічних та когнітивних функцій учнів старших класів з різним рівнем фізичного розвитку. Окремі роботи не можуть дати повної уяви про зв’язок фізичного розвитку з властивостями нейродинамічних і когнітивних функцій.

У другому розділі − “Організація та методи досліджень” – окреслено контингент обстеження й обґрунтовано методи його дослідження. Об’єктом дослідження було учні Черкаської загальноосвітньої школи №11 (віком від 13 до 16 років). Загальна кількість респондентів становить 405 осіб обох статей. Вибірка була репрезентативна відповідно до критеріїв, що були розроблені в ході дослідження. Лонгітюдні обстеження проведено на 142 учнях – (69 хлопців та 73 дівчини). Такий підхід уможливив вивчення динаміки психофізіологічних функцій на одних і тих же учнях (тривалість дослідження - чотири роки). Для зіставлення результатів обстеження було проведено зрізові дослідження (охоплено 263 особи – респонденти). Властивості нейродинамічних функцій та сенсомоторну реактивність вивчено згідно з методикою М. Макаренка (технічний супровід – комп’ютерний комплекс „Діагност-1”). Функціональну рухливість нервових процесів (ФРНП) було визначено в режимі зворотного зв’язку. Тест пред’являвся тричі із 120 подразників і за кращим часом диференціювання позитивних і гальмівних сигналів оцінювали ФРНП. Силу нервових процесів (СНП) досліджували також в режимі зворотного зв’язку з часом роботи 5 хв. СНП визначали за показником кількості пред’явленої і переробленої інформації. Чим більший обсяг інформації переробляв обстежуваний, тим вищий був рівень даної властивості.

Для виявлення індивідуальних властивостей сенсомоторних реакцій різного ступеня складності використовували три повтори кожного з тестів і по кращому значенню середнього часу швидкості реагування давали їм оцінку. Спочатку визначали латентні періоди простої зорово-моторної реакції (ПЗМР), потім досліджували латентні періоди реакції вибору одного з трьох подразників (РВ1-3) та реакції вибору двох з трьох подразників (РВ2-3).

Вивчення короткочасної зорової пам’ятіпроводилиз використанням таблиць з 10 символами (двозначні числа та геометричні фігури). Після 30-секундного запам’ятовування та відставлення, обстежувані відтворювали письмово матеріал у довільному порядку. Обсяг пам’яті був тим вищий, чим більше було відтворено інформації. Швидкість та продуктивність довільної уваги досліджували за коректурними таблицями Анфімова, переключення – за таблицею Шульте, а розподіл – за методикою відшукування чисел.

Фізичний розвиток учнів оцінювали за методикою Г. Коробейнікова (2001). Показники фізичного розвитку включали довжину і масу тіла, частоту серцевих скорочень у спокої та після 20 присідань, життєву ємність легенів, затримку дихання на вдиху і видиху. Фізичний розвиток оцінювали за коефіцієнтом фізичного розвитку, а рівень фізичного розвитку – методом сигмальних відхилень.

Загальну успішність навчання учнів з усіх предметів визначав вчитель за 12-бальною системою оцінки. Експериментальний матеріал оброблено методом математичної статистики за програмою Microsoft Excel-2003.

У третьому розділі − “Експериментальне дослідження особливостей нейродинамічних та когнітивних функцій у старшокласників з різним рівнем фізичного розвитку” − подані експериментальні дані результатів дослідження фізичного розвитку, нейродинамічних і когнітивних функцій та успішності навчання учнів 13-16 років з різним рівнем фізичного розвитку.

Рівень фізичного розвитку учнів старших класів . Встановлено, що у хлопців та дівчат від 13 до 16 років коефіцієнт фізичного розвитку (КФР) мало змінювався (р>0,05). У хлопців 13 років КФР був дещо нижчий, ніж у дівчат. У 14 - річних учнів він дещо підвищився, а у 15 років відбулося незначне зниження. Для 16 - річних хлопців характерне незначне його збільшення, а у дівчат він майже не змінився. Вірогідні відмінності в середніх значеннях КФР були лише у дівчат між віковими групами 14 та 16 років, а саме: у 16 - річних дівчат цей показник був нижчим, ніж у дівчат 14 років (р<0,05). Аналіз КФР за критерієм t-Стьюдента підтвердив відсутність достовірних відмінностей середніх значень КФР між хлопцями та дівчатами у всіх вікових групах (р>0,05), крім 16 -


8-09-2015, 22:38